SDH光纖通信網(wǎng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

摘 要

光纖通信在電網(wǎng)通信系統(tǒng)當(dāng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在智能電網(wǎng)概念提出后，對(duì)電網(wǎng)通信系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，光纖通信技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用十分廣泛。因此，本文從電力系統(tǒng)通信出發(fā)，總結(jié)了SDH光纖通信網(wǎng)在電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】SDH 電網(wǎng) 通信

同步數(shù)字系列（Synchronous Digital Hierarchy簡(jiǎn)稱(chēng)SDH），是一套可進(jìn)行同步信息傳輸、服用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)結(jié)構(gòu)等級(jí)，在光纖、微波等傳輸媒介上進(jìn)行同步信號(hào)的傳送，SDH的出現(xiàn)是電信傳輸體制的一次革命。1984年貝爾實(shí)驗(yàn)室提出SYNTRAN（光同步傳輸網(wǎng)），1985年SYNTRAN成為架構(gòu)的正式標(biāo)準(zhǔn)，1988年CCITT接受SONET并進(jìn)行修改命名為SDH。

1 電力系統(tǒng)通信

智能電網(wǎng)的概念興起于美國(guó)，時(shí)間是2008年，《經(jīng)濟(jì)復(fù)興計(jì)劃進(jìn)度報(bào)告》（美國(guó)），該報(bào)告中指出計(jì)劃未來(lái)3年內(nèi)，投資40多億美元推動(dòng)電網(wǎng)現(xiàn)代化，其核心內(nèi)涵是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化。我國(guó)在2009年，公布智能電網(wǎng)計(jì)劃，將于2020年完成智能電網(wǎng)改造。智能電網(wǎng)也被稱(chēng)為電網(wǎng)2.0，是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感、測(cè)量、設(shè)備、控制方法以及決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。從這個(gè)角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)是通信網(wǎng)絡(luò)，這是電力系統(tǒng)當(dāng)中不可或缺的一個(gè)組成部分。

通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著傳遞電力系統(tǒng)當(dāng)中各種信息的作用，主要包括調(diào)度、管理、投訴電話信息、數(shù)據(jù)信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)、遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)、計(jì)算機(jī)通信等，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)加快與完善，所需傳遞的信息更多。同時(shí)電力生產(chǎn)不容有失，輸配電不能出現(xiàn)間斷性和突然性，這是保持電網(wǎng)穩(wěn)定、可靠、安全的關(guān)鍵。因此，電力系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求很高，要具備可靠性，傳輸速率要快，局部地區(qū)站點(diǎn)集中，上下傳輸頻繁，實(shí)時(shí)信息大24h不間斷容量要大。大部分通信站點(diǎn)無(wú)人值守，自動(dòng)化程度要高，要具備升級(jí)與擴(kuò)容的能力，以便適應(yīng)電路配置調(diào)整。

電力系統(tǒng)通信主要有三種方式：

1.1 電力線載波通信

這種方式是電力系統(tǒng)當(dāng)中特有的，可靠性、經(jīng)濟(jì)性高，也是基礎(chǔ)通信方式。但由于頻譜的限制，只能滿足部分通信需求。

1.2 光纖通信

具有容量大、質(zhì)量高、速度快、抗干擾、抗輻射、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)。

1.3 音頻電纜

這是鏈接近距離發(fā)電廠、調(diào)度所、變電站的關(guān)鍵，是載波終端與調(diào)度所的中間環(huán)節(jié)。通過(guò)相互絕緣的多根導(dǎo)體，按照某種方式絞合成線束，同時(shí)外包密閉保護(hù)套。

2 SDH光纖通信網(wǎng)的應(yīng)用

2.1 SDH組網(wǎng)特點(diǎn)

統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)；分插復(fù)用靈活；運(yùn)行、維護(hù)、管理與指配能力強(qiáng)大；組網(wǎng)靈活；安全性、生存性強(qiáng)；組成環(huán)網(wǎng)具備自愈能力，自動(dòng)化程度高，在無(wú)人為干涉的情況下可在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)攜帶的業(yè)務(wù)，這些是SDH的顯著特點(diǎn)。

2.2 SDH的應(yīng)用

基于上文對(duì)電力系統(tǒng)通信的分析，SDH在電網(wǎng)中的應(yīng)用要注意以下三點(diǎn)。

2.2.1 組成環(huán)網(wǎng)

使網(wǎng)絡(luò)具備自愈能力，保證通信的可靠性。光纖芯數(shù)以四芯或二芯為主，綜合考慮地區(qū)業(yè)務(wù)量、成本以及環(huán)網(wǎng)的自愈特性等因素，采用二纖單向通道倒換環(huán)網(wǎng)比較合理。

2.2.2 相比PDH

SDH技術(shù)的運(yùn)用所需設(shè)備較少，比如SDH可以155Mbit/s信息流當(dāng)中一次分插2Mbit/s的信號(hào)支路。舉個(gè)例子，220kV變電站的通信站當(dāng)中，使用一套SDH接入設(shè)備，接入地區(qū)干線和省級(jí)干線傳輸網(wǎng)。同時(shí)使用另外的一套SDH接入設(shè)備，通過(guò)地區(qū)調(diào)度中心，接入地區(qū)干線和省級(jí)干線傳輸網(wǎng)。

兩套SDH接入設(shè)備分別在兩個(gè)機(jī)柜當(dāng)中安裝，按照業(yè)務(wù)流向，同一臺(tái)SDH接入設(shè)備實(shí)現(xiàn)線路至線路、支路至線路、支路至支路、線路至用戶、支路至用戶的交叉通路連接，速率64kbit/s，通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)完成所有通路的配置。按相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，配置相應(yīng)的接口數(shù)量、通道、業(yè)務(wù)接口等。

兩套SDH接入設(shè)備分別配置一個(gè)接口板，同時(shí)在一套SDH接入設(shè)備當(dāng)中集中傳輸?shù)谝槐Ｗo(hù)信息，另外一套集中傳輸?shù)诙Ｗo(hù)信息；采用擴(kuò)展子框滿足接口板擴(kuò)展，采用保護(hù)倒換方式避免出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)。對(duì)保護(hù)信號(hào)事件進(jìn)行記錄，在網(wǎng)管系統(tǒng)中建立檔案，方便查詢和分析事故。

2.2.3 SDH升級(jí)

首先是容量升級(jí)，也就是將STM-1升級(jí)到STM-4或者STM-16級(jí)別。其次，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?jí)終端復(fù)用器（TM），可以用上下分插復(fù)用器或數(shù)字交叉連接器等。SDH的設(shè)備出中繼器外都可在線升級(jí)，且升級(jí)時(shí)不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)通信產(chǎn)生影響。

另外，值得注意的是，在SDH的應(yīng)用當(dāng)中，早期采用SDH組網(wǎng)的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在上期的使用當(dāng)中，暴露出來(lái)較多的問(wèn)題。比如同地區(qū)電網(wǎng)存在獨(dú)立的通信網(wǎng)且相互間沒(méi)有直連通道；部分通信網(wǎng)未形成環(huán)網(wǎng)，自愈性不強(qiáng)，安全系數(shù)低；接口不足，擴(kuò)展性不強(qiáng)，在電網(wǎng)調(diào)整時(shí)適應(yīng)性較差；傳輸容量低等?；诖耍M網(wǎng)優(yōu)化十分有必要。而在優(yōu)化組網(wǎng)時(shí)，首先應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)性原則進(jìn)行考慮，在確保通信穩(wěn)定、安全、可靠的情況下節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。其次，優(yōu)化前，針對(duì)現(xiàn)有通信網(wǎng)做好評(píng)估工作，通過(guò)調(diào)查光纜狀況、業(yè)務(wù)路由等，分析業(yè)務(wù)需求、電網(wǎng)規(guī)劃，確定組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)，并制定中遠(yuǎn)期目標(biāo)，預(yù)測(cè)可能的業(yè)務(wù)流量和流向，以此來(lái)確定傳輸平面與業(yè)務(wù)通道。最后，對(duì)通信網(wǎng)的故障頻發(fā)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性處理，解決突出問(wèn)題，要注意的是在優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)確保原有通信業(yè)務(wù)運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)也要確保新業(yè)務(wù)能夠正常接入，平穩(wěn)的過(guò)渡。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們生產(chǎn)、生活對(duì)電能的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，同時(shí)電網(wǎng)也發(fā)展出相當(dāng)大的規(guī)模，電網(wǎng)通信系統(tǒng)流通的信息量越來(lái)越大，對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，特別是在智能電網(wǎng)當(dāng)中，通信網(wǎng)絡(luò)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)因其容量大，傳輸速度快，可靠性、安全性、生存性高，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)通信系統(tǒng)當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介

何尚駿（1982-），男，福建省福州市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國(guó)網(wǎng)福州供電公司工程師。研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)通信（SDH、數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)交換機(jī)、EPON）。

作者單位

國(guó)網(wǎng)福州供電公司 福建省福州市 350009